捧个场 :从2000年论文 忽悠到今天的022。。。

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中国国际航运技术与设备博览会高层论坛论文集

回顾小水线面双体船的历史
展望21世纪的发展与应用


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■郑 明
摘要

    本文介绍小线面双体船的特点,在20世纪里世界各国发展情况 并对发展与应用趋势进行分析。
又介绍中国在世纪之交开发小水线面双体船的成果及开拓市场推广应用的前景预测。

主题词 小水线面双体船 历史 发展

作者简介

郑明  中国造船工程学会科技咨询工作委员会副主任,海军少将,兼职教授。

一、小水线面双体船的特点

    小水线面双体船,以深置水下的双下片体,连接上体和下体的小水线面的双支柱,宽敞的高
出水面的上船体三部分组成。(参见图一)它的特点是:由于支柱水线面面积比相当排水量的常
规单体船、双体船的水线面面积要小很多(参见图二),兴波阻力小,受波浪扰动小,所以拥有
优良的耐波性,在采用鳍、翼等的自动控制系统以穿浪或随浪模式操控(参见图三)可确保在波
浪中具有良好平台稳定性和航态可控性,能平稳执行海上作业,晕船率低;2、波浪中失速小,
能在恶劣海情下保持高航速,运动周期加大,不致发生谐摇,各种航速下运动响应平缓,垂向运
动较小,适于“全海候”,保证高出勤率;3、在相对小的排水量下,甲板面积及有效舱容宽敞,
利于总体布局,上可起降直升机,下可收放深潜器、工作艇;4、操纵性与航向稳定性良好,利
于安全实施海上与其它船舶、平台靠舷;5、生存能力较强,正常与破损稳性较高;6、船体表面
外形简单,通常是二维曲面,建造工艺没难度,而且适宜于采用电磁波和水声隐身结构,提高全
船隐蔽性,但船体结构较复杂,重量及吃水比相当排水量的常规单体船大;载重量变化使吃水变
化十分敏感;双体配套设备量大,控制系统较复杂;而且全船可变参量多,在主尺度、潜体与支
柱的选取及线性、稳性、阻力、结构等方面计算、试验、设计优化的技术工作量大,造价相对高,
一般不追求单纯高速化。综合分析,特别是在小水线面船的实航实测数据中显示,200吨级的小水
线面双体船在5级海情中运动品质优于1000吨级常规单体船;400吨级的小水线面双体船的甲板面
积与1600吨级的常规单体船相当。充分体现小水线面双体船的性能有特色,在高海情下适用范围
宽,相当排水量下比常规单体船功能强,设计技术已能满足不同使用需求,推广应用前景好。

图一



图二



图三



二、世界各国发展小水线面双体船的基本概况与趋势

    从70代初至2000年末,世界上有12个国家已经开发和拥有小水线面双体船共57艘。其中美国
有26艘,日本有14艘,是开发最早、拥有量最多、技术水平最高的两个国家。德国有4艘、英国有
3艘。荷兰、挪威、芬兰、韩国、丹麦、瑞典和俄国7个国家各有1艘。到2000年末中国引进、自制
各1艘,2001年还能完成自制1艘,将共拥有3艘。

    世界上小水线面双体船按开发应用年代划分,70年代仅有4艘,80年代有15艘,90年代骤增为
38艘。有9个国家都是到90年代才投入开发或完成建造的。世界上小水线面双体船按排水量、航速
等主要特征划分的统计情况见表1。从中可以看出,排水量在250吨以下的有36艘,占63%;航速19
节以下的有29艘,占51%。

    世界上小水线面双体船按使命功能分析,客运观光旅游、油田交通服务占第一,共23艘;海
洋考察、潜水、搜救、渔政、缉私、引水等海上特种作业用占第二,共18艘;靶场保障、水声监
听、巡逻警戒等军用占第三,共12艘,其它是试验演示用的,约有4艘,参见表2。

    小水线面双体船的发展历史可以追溯到19世纪,1880年兰德堡(G.G.Lundburg)以其首次提
出单体半潜船概念即获专利。进入20世纪加拿大的柯立德(Frederick G.Creed)向英国海军部提
出小水线面双体航空母舰的设想,几年后,被允许转交给美国海军,但两国军方都未注意这一新
概念。在40-60年代间波瑞克(H.Boericke)、麦克考勒(Alan Mcclure)、里奥波德博士(Dr.Reuven
Leopold)、斯坦格尔(J.J.Stenger)、朗博士(Dr Tom Lang)等不少科学家在不同国家,以不同
方式,开展了多种理论和试验研究工作,才使70年代初美、日两国有条件集中力量组织小水线面
双体船应用研究设计与实艇试制工程。在20年代后期的三十多年,经历12个标志性的发展达到现
代先进成熟的水平。

    第一、美国海军水下中心在经过18个月的研究和约30个月的设计和船模验证试验,于1972年
6月开工建造“卡玛利诺”号小水线面双体海洋靶场勤务保障工作船,1973年3月下水,10月开始
试航。随后经过20个月238个航次的全面科研考核性试验,可在2米浪高条件下,顺利起降直升机,
既证实了优秀的耐波性和全海候、多功能的特色,又积累了大量实测数据为以后小水线面双体船
发展打下技术基础。从那时起,SWATH作为小水线面双体船的缩略语,被美海军权威技术人士肯
定,并认为这一称谓比“半潜双体船”(SSC)更利于推广应用,也从概念上有别于常规双体船。

    第二、日本1976年建成18吨、载20客的试验艇“海上能手”号。1979年建成世界上第一艘商
用MESA80型陆岛间小水线面双体客渡船“海鸥”号,载客446位,航速26.5节。采用左右单支柱,
共有4个可控水平稳定鳍。稳定高速营运海况达到有义波高3.5米,4级海况时失速仅2%。十年后
1989年交付更加完善成熟的“海鸥-2号”,航速提高到30节以上,仍采用可控鳍,开创了稳定高
速高耐波的陆岛间客渡航线,已持续经营十余年。与之同期英国在1989年造成的“帕特里亚”号
高速小水线面双体客船,以不采用鳍翼控制装置能在30节条件下稳定航行而著称,但据说因为出
现艇体振动等情况,使营运不够正常。

    第三、70年代末日本运输省考虑新建一艘高性能海上测量船,要求高耐波性、高适居性、高
操纵性,宽敞的甲板面积及舱容等。三井工程与造船公司,推荐小水线面双体船型获准,并以钢
铝混合结构方案中选,1980年和1981年与三菱造船公司分别先后建成“琴崎”号及“大鸟”号小
水线面双体水文观测船一直分别服务于日本沿海,证实小水线面双体船适用于近海水文调查观测
作业。三井工程与造船公司在此基础上1985年建成3500吨级“海洋”号潜水作业兼海洋考察船,
隶属日本海洋科学技术中心,成为世界上第一艘大型小水线面双体海上作业船。船上配有深海
(500米)潜水系统、动力定位系统、精确综合导航系统、海洋调查测深系统等,可保障在远海大
洋进行综合科学考察及潜水作业。

    第四、美海军委托洛克希德导弹与宇航公司从80年代初起开发世界上第1艘隐身小水线面双体
船“海幽灵”号。它在“大众机械月刊”1993年7月号的封面上出现,才使公众获悉这个试制隐身
先进技术演示船的意图。其排水量为569吨,航速报道为13或15节,有效负载51.8吨。有独特的A
型结构与水上、水下隐身船体外形和材料。着重控制改善船舶运动姿态,提高平稳性;开辟出宽
敞的体积和面积为总布置优化提供条件;使全船综合性能产生质的飞跃,也发现了新的问题,在
80年代已做系统的海上试验基础上,90年代初期和末期都曾进入新一轮扩大的海上试验,显示出
小水线面双体船在未来高性能船和水面舰艇发展中潜在的重要地位。

    第五、芬兰造船厂于1992年向钻石旅游公司交付“雷迪逊钻石”号小水线面双体豪华旅游客
船,船长131米,船宽32米,总吨达到18400吨,可载客354位,是至今为止世界上最大的小水线面
船。其水下潜体呈扁平椭园状,而支柱由中部移向外侧组成L形剖面也称高尔夫球杆式,以适当减
小吃水。当时造价约1.7亿美元,并被誉为具有安静、舒适、优美条件,而在风浪中也不会使游客
晕船的超级豪华游船。

    第六、在1986-98年间美国和日本先后开发美国称为T-AGOS型“胜利”级和日本称为AOS型
“音响”级的小水线面双体水声监听警戒船,并都安排小批生产,从1986年起设计建造,1991年
先后建成各自的首艘。船长分别为71.5和67.0米,排水量分别约3396和3750吨。美国到1993年共
建4艘。首制船交付给美军事海上运输司令部,在1991-1992年冬季北大西洋和北太平洋试航中证
明在有义波高高5.4米时,可100%正常作业,而同级单体船只能达到10%;6级海况时最大横摇角
(单幅)小于5.8°,最大纵摇角(单幅)小于3°。日本共建2艘。这两型船均被明确安排在7级海
情下保证可在大洋中对核潜艇实施跟踪、监视、侦听任务。美在1998年又建成的“完美”号,是“胜
利”级的改进型,排水量达5370吨,航速虽只有12节,已满足使用需求,而拖带水声阵的能力更
加大,耐波性更好,不仅采用3730千瓦的电力推进,还加配1340千瓦的全向喷水推进器。虽然
是作为对核潜艇监视的勤务保障船编入序列,实际上已为21世纪水面舰艇采用大型化、高隐身、
全海侯小水线面双体船作为先进实用平台,提供了技术储备。

    第七、从1977年起美国赛德博士(Dr.Ludwig Seidl)建立海洋工程咨询工程(OEC)与太平
洋海事服务公司合作开发观光用小水线面双体船。1989年建成“纳瓦台克1号”观光船,随后经常在
夏威夷海域平均波高3.65米条件下,以15-18节速度出航观浪,营运效益很好。随后于1994年又建
成“纳瓦台克2号”观光船,排水量和载客量适当减少,航速提高为23节。两艘艇双双获得美国海
岸警备队颁发的可跨洋运载旅客的证书,成为美国和世界上首艘获准商业性海洋旅游观光的小水
线面双体船。而且在投资费效比指标(平均载游客数与航速的乘积和消耗功率的比值)上表现十
分经济,达到并保持小水线面双体船经济性的较高水平。

    第八、为适应北欧海峡与陆岛频繁的旅客及车辆的海上交通需求,尽管海情不算太高,却希
望为旅客提供舒适的旅途条件及方便的船车联运,于是半小水线面双体船应运而生,在1996-1997
年间由瑞典和丹麦先后开发出HSS-1500号和“麦毛尔斯”号中型半小水线面高速车客渡船,分别
可载1500-450位客人及375-120辆汽车,采用燃气轮机、喷水推进,航速都在40节以上。为便于在
潜体内直接布置安装大功率大尺寸主机以及减小湿表面积,以提高航速,在保留潜体横剖面首部
典型小水线面形状基础上,从船舯开始,将后半潜体的吃水递减,横剖面向常规双体船演化,形
成一种前潜体支柱小水线面,后潜体与支柱成正体常规双体化的半小水线面混合船型。据称由于
其耐波性优于澳大利亚首创的双体穿浪船,而快速性又优于一般小水线面双体船,以致把澳大利
有关造船企业也吸收来合作开发半小水线面双体船,更加强了复合多种高性能船技术,来取得综
合优化成果的美好前景。

    第九、为适应海洋油气平台交通守护作业的需求,日本三井工程与造船公司率先于1995年建
成“宇宙”号小水线面双体交通船,载客和船员共100位,排水量约155吨,航速20节。由日本汽
船公司组织营运。为关门港白岛区与若松区之间的海洋石油产业职工通勤服务。美国从80年代起
就酝酿,到1999年才由东方造船厂为TRICO海事服务公司交付“静水河”号,供巴西在大西洋的
坎波斯盆地(Campos Basin)海上油井员工倒班交通船。船长36 58米,可载客250位,配2台4600
千瓦燃气轮机,航速超过25节。这两型艇均为铝质,营运中证实可全海侯保持稳定航班,保障近
海油田持续正常生产。

    第十、德国A&R造船公司引进美国技术,1993年开始研究开发小水线面双体船,把应用目标
投向港监引水。1996年被德国交通港务部门认可,开始设计建造被称为“2000年引水系统”,包
括50米长的引水母船和25米长的引水交通艇,均采用水小线面双体船型。要求确保在易北河口和
北海海域3.5米有义波高条件下正常作业。2000年“多塞”号、“易北”号引水交通艇及母船,都
已经过与常规搜救巡逻艇对比海上试航并成功地在营运中充分显示出小水线面双体船在港监引水,
海关缉私、海监渔政、海事搜救、潜水打捞、海洋调查、水文观测等方面会有广泛应用前景。

    第十一、 美国洛克希德·马丁公司在美海军投资和组织领导下,1997-1998年,开发出“斯莱司”
号小水线面四体高速多功能试验艇。该艇采用四支柱、四下体线型结构。排水量180吨,最高速
31.5节,在5有海情时,任意航向可保持30节,有效负载50吨。应用鳍与压载水综合自控自稳系统,
使船从零速到全速的运动姿态都得以控制改善;将主机全部下放在前下体中,直线式传动,提高
推进效率;取消舵,后下体间距大于前下体,用前后下体科学布局,改善流场及水流干扰抑制船
舶运动获得成功;采用有效负载模块化设计,开创了第二代高机动性、高耐波性的小水线面多体
船,作为全海候、多功能的模块化平台。1999-2001年美海军和海军陆战队、海岸警备队都利用它
在太平洋广阔海域进行了大量战术功能的演示试验。值得注意是从1995年起在美海军投资和组织
领导下海事应用物理公司也开发出HYSWAS-27型“搜索”号小型演示艇,排水量只有12.2吨,艇
壳是铝质,它独辟新径,采用单支柱、单下体前后水翼。1996-97年在大西洋做扩大鉴定试航,创
造了复合技术小水线面船艇最高速度达35节,并在浪高2.44米时,仍能保持30节以上的航速,足
可为进一步高海情下的高速化探索技术途径。该公司已于1999年末推出800吨级45节和300吨级36
节两种军民用艇的设计方案。上述两型小水线面演示试验船分别采用单体和四体,并在实验室中
继续探索三体、五体的规律,引发出所谓小水线面多体船SWAMH的概念。连同半小水线面双体
船、小水线面双体水翼船等复合船型,预测在21世纪还会有新的创造。

    第十二、 美海洋科学家在使用“卡玛利诺”号之后多年来都呼吁海洋调查作业船以选用小水
线面双体船为宜。1990-96年美国蒙特雷湾(Montery)海洋生物研究所要求加州斯沃司大洋系统公
司开发了“西方飞人号”小水线面双体海洋调查遥控潜器母船。投入使用后证明能在25节风速、
2节洋流和5级海况下保持收放深潜器及已在水下的深潜器稳定工作。该船长37.6米,配有首侧推
进器、前后翼鳍稳定装置,实现动力定位和稳定操船,航速定为14.5节,可获得2300海里的续航
力和22昼夜的自持力,而0-3节工作航速也得到保证。1998-99年美海军系统司令部又委托洛克希
德马丁公司和大西洋造船工业公司设计建造AGOR-26型小水线面双体海洋综合科学考察船,船长
55.5米,排水量约2540吨,航速12节,而续航力要求6000-10000海里,配有供31名科学家及相应
试验室的工作条件。将配置在夏威夷,充分利用其全海候能力,广泛承担军内外和国际的有关海
洋科考任务。该船预计于2002年交付使用。

    前述12项标志中包含了20余型有很大实用价值,又能反映船舶技术发展水平的小水线面船。
连同其它也较有名的船,一并分别列入百吨级和千吨级典型小水线面双体船一览表的表3和表4中。
可以更清晰的看出,小水线面船发展是应用需求主导牵引的,又是依靠科技创新推动的,更是军
民交替发展互相促进的。排水量有小有大,航速有低有高,在下体、支柱的数量、线型、布局及,
于进、动力、传动、船体结构和材料方面都覆盖了多种形式,在发挥小水线面双体船运动响应特
征、提高耐波性上,除在总体线型、流体原理上优化设计外,更注意应用前后稳定鳍、水翼、压
载水舱等的高水平自动控制和对波浪运动的预报与协调来实现动、静态条件下改善船舶运动姿态、
降低运动辐值的效果,使小水线面船的设计中可以实现耐波性、快速性、操纵性、平稳性、隐身
性、经济性等兼优。总之,小水线面双体船经历20世纪建造40多型、50多艘的“百花齐放”,正
走向21世纪的市场、战场,人类为了征服海洋、保护海洋,使小水线面双体船的军民应用前景都
非常广阔。

三、 我国发展小水线面双体船艇已形成工程技术系统,且有广阔市场

    我国的舰艇研究设计单位、高等院校以中国船舶科学研究中心、上海船舶与海洋工程研究设
计院,上海船舶设计研究院、武汉船舶设计研究所、上海交通大学、大连理工大学、海军工程大
学等为代表,从70年代初期先后开始对小水线面双体船技术做跟踪研究,对基础理论作了广泛并
有相当深度的探索。80年代中期开始向研制实用船型过渡,开发出多种实用设计计算办法。形成
系统的工程应用软件包,有一些创见的理论还在国外小水线面船发展中得到应用。在90年代初已
提出过450吨级潜水作业船等小水线面双体船方案建议,只是受经费的限制,并未正式展开实船
研制。

     1994年汕头大洋船舶工业总公司与中国船舶科学研究中心合作,采取市场经济模式,充分利
用已有科研技术储备,自筹资金,主动为用户提出800吨级小水线面双体型渤海油田交通艇方案,
并与当时海洋石油产业船队中采用的丹麦、日本的三用拖船等常规型中的优秀船舶做了船模水池
的性能效益对比试验分析,证明采用小水线面双体船型作交通艇性能优越,综合效益好。尽管一
时未获订货,却进一步验证了工程技术系统的有效性。

    1998年末汕头大洋船舶工业总公司在中国造船工程学会专家配合下开始向国家海关总署介绍
小水线面双体船特点及其在反走私斗争中能发挥的作用,得到有关领导和国内知名专家的支持,
国家海关总署确定订造2艘小水线面双体海关监管艇。经论证定为220吨级,并于1999年底签订建
造合同,要求在2000年完成建造。该艇试制不仅时间紧迫,经费有限,而且制约设计的条件较严,
如受深圳海关基地码头水深限制,吃水不能超过2.5米,根据任务性质要求在零航速与有航速时运
动性能都要平稳等,设计难度不小。为此,汕头大洋船舶工业总公司和中国船舶科学研究中心充
分利用已有工程技术系统,不断解决相应技术问题,并邀请国内有关专家参加论证和设计评审,
针对不同的方案,反复多次进行了优化设计计算和试验验证,又委托海军工程大学对结构强度进
行有限元计算验证,先后解决了双支柱船型的线型及主尺度优化,耐波性、快速性设计预报,采
用左右不对称外拱后支柱,潜体尾部流态调正,抗扭箱设计等关键技术;还处理了由于吃水限制,
潜体直径较小,而把主柴油机布置在上船体形成的加长型、大斜度、带折角的推进动力传动形式
与轴系统的难题;并且首次选用我国自行组装生产的德国MTU高速柴油机为主动力,协调了机桨
功率与操控的匹配性,提高全艇国产化程度;施工中严格控制船体和设备重量,保证全船重量、
重心符合设计要求。由于及时介决现场施工质量与技术协调,使该船于2000年3月30日正式开工后,
于10月27日下水。经过对接联调、系泊试验,出海试航,已于2001年4月3日交付使用。该艇在我
国为海关监管作业反走私斗争提供了高科技装备,为中国高性能新船型科学技术填补了空白,在
世界百吨级小水线面双体船结构上开创了采用钢和玻璃钢混合结构与材质的先例,体现出国产公
务作业船经济实用和耐碰撞特色。




“海关201”号胜利下水




汕头大洋船舶工业总公司和中国船舶科学研究中心合作
开发的中国首艘小水线面双体船主要构件在车间组装


    这期间,为在中国开拓民用小水线面船市场,美、日、德等外国开发建造民用小水线面船的
公司,都曾派人来华介绍其小水线面双体船技术,并在不同程度上向中国用户表示开放,也有与
中国造船界合作开拓中国及亚洲市场的初步意向。这都为中国推广应用及尽快掌握小水线面船最
先进技术提供了机遇,明显地推动了中国海事用户对小水线面船应用价值的认识。




美国洛克希德马丁公司介绍
小水线面双体船技术交流
德国A&R公司来汕头就小水
线面双体船进行技术介绍


    中国建造的首艘小水线面双体船被命名为“海关201”号海关监管艇。使命是在南海珠江口海
域执行海关监管作业,并可兼用执行交通、缉私任务。该艇为双支柱半潜小水线面双体船型,潜
体为变截面。采用双机、双桨、双舵、前后双鳍,高速柴油机驱动斜轴传递推进系统。钢质艇体
与玻璃钢上层建筑混合结构。单层连续甲板,甲板室带后平台。全船总长35.0米,水线长29.04米,
型宽13.3米,型深4 5米,片体中心间距10.3米,设计吃水2.5米,正常排水量227吨。艇员及工作人
员编制16名。在正常排水量,主机2100转/分。1120千瓦条件下,静水最高航速大于17.5节。可载
燃油13.0吨,滑油0.3吨,淡水14吨,续航力在巡航速14节为500海里,自持力为7昼夜。设计要求
稳性满足近海航区海船稳性三级。耐波性要求为6-7级风,有义波高2 .5米时,各航态有义横摇角
小于10°,有义纵摇角小于5°,横摇周期大于10秒。并要求保证一舱进水不沉性、灵活操纵性和良
好航向稳定性等。

    该艇配有2台国内组装生产的8V165TE9型(即MTU8V369TE9型)高速柴油机,每台最大功
率1120千瓦,转速2100/分,ZF/BW446型齿轮箱,减速比5 .04:1,带动定距螺旋桨2个。另配2
台美国康明斯100MXDGEA型柴油机发电机组,各为100千瓦、400伏、1500转/分。轴系为“斜轴-
折线”传动型式,即主机、联轴器、减速齿轮箱在上船体,通过在支柱的艏万向轴、艏中间轴传
动艉中间轴、艉万向轴到下潜体的推力轴及轴承、水平螺桨轴、螺旋桨。中间轴各长4 .56米,中
间轴倾斜角达16°,万向轴长各1 .22米,由于对轴承型式、数量、布置位置上采取了特殊设计,
保证了稳定可靠工作,又控制了振动与噪音。螺旋桨设计、功率预报以及实船试验证明:船、机、
轴、桨的配套是成功的。

    该艇在海上试航(参见图五),在浅水区(约7-10米水深),2级海情以上时,最高航速已
超过17节,静水水深20米时可达17.7节,航速的理论预报、模型试验、实船测试结果相符。在漂
泊零航速和各种工作航速条件下,耐波性达到设计要求,明显优于排水量相当甚至更大的常规船
艇。横摇周期13秒,纵摇周期8 .1秒。耐波性设计计算结果与模型水池试验结果表明,该艇运动
性能满足了使用技术要求;零航速及波高2 .5米/周期6.1秒条件下,迎浪与首斜浪时,有义横摇角
不超过5°-5 .5°,有义纵摇角不超过5.5°,垂向加速度0.07-0.179(从船中到船首);14节航速及
波高2 .5米/周期6 .1秒条件下,有义横摇角不超过6°,有义纵摇角不超过2 .5°。垂向加速度0 .06-
0 .015g。虽然笔者交付论文时,正式的实船耐波性试验尚未完成,但在海上试验期间已遭遇5级
海况,9级阵风,浪高3米,波浪越过驾驶台,仍能在1小时以上时间的保持平稳航行。在3-4级
海况下,先后已约有600人次乘坐出海,仅个别人次有短时间晕船现象,其它人都认为十分平稳
舒适。2001年4月份交船后在一次约有2米浪高的海上演示活动中参加配合保障的有汕头港务局
的拖船、汕头水产部门的渔政船、汕头海关的快速缉私艇,这三艘常规艇排水量与海关201号小
水线面艇基本相当,但当天摇摆都较大,约为±15-35°,因此在三艇上的不少参演人员都发生晕
船呕吐现象,唯有“海关201”号船上人员,因为摇摆始终小于±3°,无1人晕船,反而觉得当日海
情不足以考核其耐波性。   




“海关201”号海关监管艇试航



郑明少将


    该船造价与相当排水量的常规船差不多,比进口的同吨位小水线面双体船价格低几倍,而其
适于在复杂海情条件下作业的全海候、不晕船、宽敝布局等特性又远超过相当或更大排水量常规
船艇,使中国海事用户对这一新型船发生了极大的兴趣、南海、东海、渤海的潜在用户都纷纷派
专家来汕头参观考察,并表示相当满意。

海关201号监管艇工程的完成证明:

    1、 中国船舶科学研究中心建立的“小水线面船工程技术系统”在和汕头大洋船舶工业总公
司的实船设计建造的结合实践中,已达到了工程应用的要求,科技成果已成功转化为高科技产品,
并将逐步完善拓展,以满足不同用户的各种需要,为实现船舶高科技产业化创造有利条件。

    2、 中国已具备独立自主开发小水线面双体船的设计建造能力,且配套的机电设备、材料等
国产化程度高,从而将进入小水线面双体船全面开发的国家行列。

    3、 中国的造船界能从中国的港口及中、近海海域特点出发,在技术性能上满足用户严格的
使用要求,能控制合理造价,开发高技术附加值船形成鲜明的中国风格。同时创造了自主的技术
产权,为我国造船科技界赢得荣誉。

    4、 中国海关总署作为中国海事用户的典型代表,其远见卓识与果断决策,是诞生我国首制
小水线面双体船的前提条件。今后我国船舶研究、设计、建造单位仍将与本国的海事用户紧密配
合,通力协作,在开发与推广应用小水线面双体船上争取更大成果。

    目前中国交通航运系统的港监引水船、搜寻救生船、潜水作业船、海峡车客渡船,旅游系统
的海上观光游览船,海洋开发管理系统的海洋综合科学考察船、海事巡视船、环卫监管船,海洋
油气产业系统的近海油田服务船,交通倒班船、守护船,渔业水产系统的渔政海监船,海关系统
的监管船、快速缉私船等都开始考虑采用小水线面双体船型。有的已列入“十五”规划,正在认
真对国内外小水线面船技术状况进行调研。中国造船工程学会科技咨询工作委员会已明确将推广
开发和应用小水线面双体船做为近期重点工作,根据初步掌握的市场信息推出一份“潜在用户对
小水线面双体船系列的需求预测表”共有9种系列,其中,4种在25节以上,5种在20节以下,排
水量复盖100-3000吨,详见表5,可供国内外造船开发单位和海事用户单位参考,如能集中力量
针对市场逐型开发,将大有可为。希望提出指正,并加强相互联系。中国国际航运技术与设备博览会高层论坛论文集

回顾小水线面双体船的历史
展望21世纪的发展与应用


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■郑 明
摘要

    本文介绍小线面双体船的特点,在20世纪里世界各国发展情况 并对发展与应用趋势进行分析。
又介绍中国在世纪之交开发小水线面双体船的成果及开拓市场推广应用的前景预测。

主题词 小水线面双体船 历史 发展

作者简介

郑明  中国造船工程学会科技咨询工作委员会副主任,海军少将,兼职教授。

一、小水线面双体船的特点

    小水线面双体船,以深置水下的双下片体,连接上体和下体的小水线面的双支柱,宽敞的高
出水面的上船体三部分组成。(参见图一)它的特点是:由于支柱水线面面积比相当排水量的常
规单体船、双体船的水线面面积要小很多(参见图二),兴波阻力小,受波浪扰动小,所以拥有
优良的耐波性,在采用鳍、翼等的自动控制系统以穿浪或随浪模式操控(参见图三)可确保在波
浪中具有良好平台稳定性和航态可控性,能平稳执行海上作业,晕船率低;2、波浪中失速小,
能在恶劣海情下保持高航速,运动周期加大,不致发生谐摇,各种航速下运动响应平缓,垂向运
动较小,适于“全海候”,保证高出勤率;3、在相对小的排水量下,甲板面积及有效舱容宽敞,
利于总体布局,上可起降直升机,下可收放深潜器、工作艇;4、操纵性与航向稳定性良好,利
于安全实施海上与其它船舶、平台靠舷;5、生存能力较强,正常与破损稳性较高;6、船体表面
外形简单,通常是二维曲面,建造工艺没难度,而且适宜于采用电磁波和水声隐身结构,提高全
船隐蔽性,但船体结构较复杂,重量及吃水比相当排水量的常规单体船大;载重量变化使吃水变
化十分敏感;双体配套设备量大,控制系统较复杂;而且全船可变参量多,在主尺度、潜体与支
柱的选取及线性、稳性、阻力、结构等方面计算、试验、设计优化的技术工作量大,造价相对高,
一般不追求单纯高速化。综合分析,特别是在小水线面船的实航实测数据中显示,200吨级的小水
线面双体船在5级海情中运动品质优于1000吨级常规单体船;400吨级的小水线面双体船的甲板面
积与1600吨级的常规单体船相当。充分体现小水线面双体船的性能有特色,在高海情下适用范围
宽,相当排水量下比常规单体船功能强,设计技术已能满足不同使用需求,推广应用前景好。

图一



图二



图三



二、世界各国发展小水线面双体船的基本概况与趋势

    从70代初至2000年末,世界上有12个国家已经开发和拥有小水线面双体船共57艘。其中美国
有26艘,日本有14艘,是开发最早、拥有量最多、技术水平最高的两个国家。德国有4艘、英国有
3艘。荷兰、挪威、芬兰、韩国、丹麦、瑞典和俄国7个国家各有1艘。到2000年末中国引进、自制
各1艘,2001年还能完成自制1艘,将共拥有3艘。

    世界上小水线面双体船按开发应用年代划分,70年代仅有4艘,80年代有15艘,90年代骤增为
38艘。有9个国家都是到90年代才投入开发或完成建造的。世界上小水线面双体船按排水量、航速
等主要特征划分的统计情况见表1。从中可以看出,排水量在250吨以下的有36艘,占63%;航速19
节以下的有29艘,占51%。

    世界上小水线面双体船按使命功能分析,客运观光旅游、油田交通服务占第一,共23艘;海
洋考察、潜水、搜救、渔政、缉私、引水等海上特种作业用占第二,共18艘;靶场保障、水声监
听、巡逻警戒等军用占第三,共12艘,其它是试验演示用的,约有4艘,参见表2。

    小水线面双体船的发展历史可以追溯到19世纪,1880年兰德堡(G.G.Lundburg)以其首次提
出单体半潜船概念即获专利。进入20世纪加拿大的柯立德(Frederick G.Creed)向英国海军部提
出小水线面双体航空母舰的设想,几年后,被允许转交给美国海军,但两国军方都未注意这一新
概念。在40-60年代间波瑞克(H.Boericke)、麦克考勒(Alan Mcclure)、里奥波德博士(Dr.Reuven
Leopold)、斯坦格尔(J.J.Stenger)、朗博士(Dr Tom Lang)等不少科学家在不同国家,以不同
方式,开展了多种理论和试验研究工作,才使70年代初美、日两国有条件集中力量组织小水线面
双体船应用研究设计与实艇试制工程。在20年代后期的三十多年,经历12个标志性的发展达到现
代先进成熟的水平。

    第一、美国海军水下中心在经过18个月的研究和约30个月的设计和船模验证试验,于1972年
6月开工建造“卡玛利诺”号小水线面双体海洋靶场勤务保障工作船,1973年3月下水,10月开始
试航。随后经过20个月238个航次的全面科研考核性试验,可在2米浪高条件下,顺利起降直升机,
既证实了优秀的耐波性和全海候、多功能的特色,又积累了大量实测数据为以后小水线面双体船
发展打下技术基础。从那时起,SWATH作为小水线面双体船的缩略语,被美海军权威技术人士肯
定,并认为这一称谓比“半潜双体船”(SSC)更利于推广应用,也从概念上有别于常规双体船。

    第二、日本1976年建成18吨、载20客的试验艇“海上能手”号。1979年建成世界上第一艘商
用MESA80型陆岛间小水线面双体客渡船“海鸥”号,载客446位,航速26.5节。采用左右单支柱,
共有4个可控水平稳定鳍。稳定高速营运海况达到有义波高3.5米,4级海况时失速仅2%。十年后
1989年交付更加完善成熟的“海鸥-2号”,航速提高到30节以上,仍采用可控鳍,开创了稳定高
速高耐波的陆岛间客渡航线,已持续经营十余年。与之同期英国在1989年造成的“帕特里亚”号
高速小水线面双体客船,以不采用鳍翼控制装置能在30节条件下稳定航行而著称,但据说因为出
现艇体振动等情况,使营运不够正常。

    第三、70年代末日本运输省考虑新建一艘高性能海上测量船,要求高耐波性、高适居性、高
操纵性,宽敞的甲板面积及舱容等。三井工程与造船公司,推荐小水线面双体船型获准,并以钢
铝混合结构方案中选,1980年和1981年与三菱造船公司分别先后建成“琴崎”号及“大鸟”号小
水线面双体水文观测船一直分别服务于日本沿海,证实小水线面双体船适用于近海水文调查观测
作业。三井工程与造船公司在此基础上1985年建成3500吨级“海洋”号潜水作业兼海洋考察船,
隶属日本海洋科学技术中心,成为世界上第一艘大型小水线面双体海上作业船。船上配有深海
(500米)潜水系统、动力定位系统、精确综合导航系统、海洋调查测深系统等,可保障在远海大
洋进行综合科学考察及潜水作业。

    第四、美海军委托洛克希德导弹与宇航公司从80年代初起开发世界上第1艘隐身小水线面双体
船“海幽灵”号。它在“大众机械月刊”1993年7月号的封面上出现,才使公众获悉这个试制隐身
先进技术演示船的意图。其排水量为569吨,航速报道为13或15节,有效负载51.8吨。有独特的A
型结构与水上、水下隐身船体外形和材料。着重控制改善船舶运动姿态,提高平稳性;开辟出宽
敞的体积和面积为总布置优化提供条件;使全船综合性能产生质的飞跃,也发现了新的问题,在
80年代已做系统的海上试验基础上,90年代初期和末期都曾进入新一轮扩大的海上试验,显示出
小水线面双体船在未来高性能船和水面舰艇发展中潜在的重要地位。

    第五、芬兰造船厂于1992年向钻石旅游公司交付“雷迪逊钻石”号小水线面双体豪华旅游客
船,船长131米,船宽32米,总吨达到18400吨,可载客354位,是至今为止世界上最大的小水线面
船。其水下潜体呈扁平椭园状,而支柱由中部移向外侧组成L形剖面也称高尔夫球杆式,以适当减
小吃水。当时造价约1.7亿美元,并被誉为具有安静、舒适、优美条件,而在风浪中也不会使游客
晕船的超级豪华游船。

    第六、在1986-98年间美国和日本先后开发美国称为T-AGOS型“胜利”级和日本称为AOS型
“音响”级的小水线面双体水声监听警戒船,并都安排小批生产,从1986年起设计建造,1991年
先后建成各自的首艘。船长分别为71.5和67.0米,排水量分别约3396和3750吨。美国到1993年共
建4艘。首制船交付给美军事海上运输司令部,在1991-1992年冬季北大西洋和北太平洋试航中证
明在有义波高高5.4米时,可100%正常作业,而同级单体船只能达到10%;6级海况时最大横摇角
(单幅)小于5.8°,最大纵摇角(单幅)小于3°。日本共建2艘。这两型船均被明确安排在7级海
情下保证可在大洋中对核潜艇实施跟踪、监视、侦听任务。美在1998年又建成的“完美”号,是“胜
利”级的改进型,排水量达5370吨,航速虽只有12节,已满足使用需求,而拖带水声阵的能力更
加大,耐波性更好,不仅采用3730千瓦的电力推进,还加配1340千瓦的全向喷水推进器。虽然
是作为对核潜艇监视的勤务保障船编入序列,实际上已为21世纪水面舰艇采用大型化、高隐身、
全海侯小水线面双体船作为先进实用平台,提供了技术储备。

    第七、从1977年起美国赛德博士(Dr.Ludwig Seidl)建立海洋工程咨询工程(OEC)与太平
洋海事服务公司合作开发观光用小水线面双体船。1989年建成“纳瓦台克1号”观光船,随后经常在
夏威夷海域平均波高3.65米条件下,以15-18节速度出航观浪,营运效益很好。随后于1994年又建
成“纳瓦台克2号”观光船,排水量和载客量适当减少,航速提高为23节。两艘艇双双获得美国海
岸警备队颁发的可跨洋运载旅客的证书,成为美国和世界上首艘获准商业性海洋旅游观光的小水
线面双体船。而且在投资费效比指标(平均载游客数与航速的乘积和消耗功率的比值)上表现十
分经济,达到并保持小水线面双体船经济性的较高水平。

    第八、为适应北欧海峡与陆岛频繁的旅客及车辆的海上交通需求,尽管海情不算太高,却希
望为旅客提供舒适的旅途条件及方便的船车联运,于是半小水线面双体船应运而生,在1996-1997
年间由瑞典和丹麦先后开发出HSS-1500号和“麦毛尔斯”号中型半小水线面高速车客渡船,分别
可载1500-450位客人及375-120辆汽车,采用燃气轮机、喷水推进,航速都在40节以上。为便于在
潜体内直接布置安装大功率大尺寸主机以及减小湿表面积,以提高航速,在保留潜体横剖面首部
典型小水线面形状基础上,从船舯开始,将后半潜体的吃水递减,横剖面向常规双体船演化,形
成一种前潜体支柱小水线面,后潜体与支柱成正体常规双体化的半小水线面混合船型。据称由于
其耐波性优于澳大利亚首创的双体穿浪船,而快速性又优于一般小水线面双体船,以致把澳大利
有关造船企业也吸收来合作开发半小水线面双体船,更加强了复合多种高性能船技术,来取得综
合优化成果的美好前景。

    第九、为适应海洋油气平台交通守护作业的需求,日本三井工程与造船公司率先于1995年建
成“宇宙”号小水线面双体交通船,载客和船员共100位,排水量约155吨,航速20节。由日本汽
船公司组织营运。为关门港白岛区与若松区之间的海洋石油产业职工通勤服务。美国从80年代起
就酝酿,到1999年才由东方造船厂为TRICO海事服务公司交付“静水河”号,供巴西在大西洋的
坎波斯盆地(Campos Basin)海上油井员工倒班交通船。船长36 58米,可载客250位,配2台4600
千瓦燃气轮机,航速超过25节。这两型艇均为铝质,营运中证实可全海侯保持稳定航班,保障近
海油田持续正常生产。

    第十、德国A&R造船公司引进美国技术,1993年开始研究开发小水线面双体船,把应用目标
投向港监引水。1996年被德国交通港务部门认可,开始设计建造被称为“2000年引水系统”,包
括50米长的引水母船和25米长的引水交通艇,均采用水小线面双体船型。要求确保在易北河口和
北海海域3.5米有义波高条件下正常作业。2000年“多塞”号、“易北”号引水交通艇及母船,都
已经过与常规搜救巡逻艇对比海上试航并成功地在营运中充分显示出小水线面双体船在港监引水,
海关缉私、海监渔政、海事搜救、潜水打捞、海洋调查、水文观测等方面会有广泛应用前景。

    第十一、 美国洛克希德·马丁公司在美海军投资和组织领导下,1997-1998年,开发出“斯莱司”
号小水线面四体高速多功能试验艇。该艇采用四支柱、四下体线型结构。排水量180吨,最高速
31.5节,在5有海情时,任意航向可保持30节,有效负载50吨。应用鳍与压载水综合自控自稳系统,
使船从零速到全速的运动姿态都得以控制改善;将主机全部下放在前下体中,直线式传动,提高
推进效率;取消舵,后下体间距大于前下体,用前后下体科学布局,改善流场及水流干扰抑制船
舶运动获得成功;采用有效负载模块化设计,开创了第二代高机动性、高耐波性的小水线面多体
船,作为全海候、多功能的模块化平台。1999-2001年美海军和海军陆战队、海岸警备队都利用它
在太平洋广阔海域进行了大量战术功能的演示试验。值得注意是从1995年起在美海军投资和组织
领导下海事应用物理公司也开发出HYSWAS-27型“搜索”号小型演示艇,排水量只有12.2吨,艇
壳是铝质,它独辟新径,采用单支柱、单下体前后水翼。1996-97年在大西洋做扩大鉴定试航,创
造了复合技术小水线面船艇最高速度达35节,并在浪高2.44米时,仍能保持30节以上的航速,足
可为进一步高海情下的高速化探索技术途径。该公司已于1999年末推出800吨级45节和300吨级36
节两种军民用艇的设计方案。上述两型小水线面演示试验船分别采用单体和四体,并在实验室中
继续探索三体、五体的规律,引发出所谓小水线面多体船SWAMH的概念。连同半小水线面双体
船、小水线面双体水翼船等复合船型,预测在21世纪还会有新的创造。

    第十二、 美海洋科学家在使用“卡玛利诺”号之后多年来都呼吁海洋调查作业船以选用小水
线面双体船为宜。1990-96年美国蒙特雷湾(Montery)海洋生物研究所要求加州斯沃司大洋系统公
司开发了“西方飞人号”小水线面双体海洋调查遥控潜器母船。投入使用后证明能在25节风速、
2节洋流和5级海况下保持收放深潜器及已在水下的深潜器稳定工作。该船长37.6米,配有首侧推
进器、前后翼鳍稳定装置,实现动力定位和稳定操船,航速定为14.5节,可获得2300海里的续航
力和22昼夜的自持力,而0-3节工作航速也得到保证。1998-99年美海军系统司令部又委托洛克希
德马丁公司和大西洋造船工业公司设计建造AGOR-26型小水线面双体海洋综合科学考察船,船长
55.5米,排水量约2540吨,航速12节,而续航力要求6000-10000海里,配有供31名科学家及相应
试验室的工作条件。将配置在夏威夷,充分利用其全海候能力,广泛承担军内外和国际的有关海
洋科考任务。该船预计于2002年交付使用。

    前述12项标志中包含了20余型有很大实用价值,又能反映船舶技术发展水平的小水线面船。
连同其它也较有名的船,一并分别列入百吨级和千吨级典型小水线面双体船一览表的表3和表4中。
可以更清晰的看出,小水线面船发展是应用需求主导牵引的,又是依靠科技创新推动的,更是军
民交替发展互相促进的。排水量有小有大,航速有低有高,在下体、支柱的数量、线型、布局及,
于进、动力、传动、船体结构和材料方面都覆盖了多种形式,在发挥小水线面双体船运动响应特
征、提高耐波性上,除在总体线型、流体原理上优化设计外,更注意应用前后稳定鳍、水翼、压
载水舱等的高水平自动控制和对波浪运动的预报与协调来实现动、静态条件下改善船舶运动姿态、
降低运动辐值的效果,使小水线面船的设计中可以实现耐波性、快速性、操纵性、平稳性、隐身
性、经济性等兼优。总之,小水线面双体船经历20世纪建造40多型、50多艘的“百花齐放”,正
走向21世纪的市场、战场,人类为了征服海洋、保护海洋,使小水线面双体船的军民应用前景都
非常广阔。

三、 我国发展小水线面双体船艇已形成工程技术系统,且有广阔市场

    我国的舰艇研究设计单位、高等院校以中国船舶科学研究中心、上海船舶与海洋工程研究设
计院,上海船舶设计研究院、武汉船舶设计研究所、上海交通大学、大连理工大学、海军工程大
学等为代表,从70年代初期先后开始对小水线面双体船技术做跟踪研究,对基础理论作了广泛并
有相当深度的探索。80年代中期开始向研制实用船型过渡,开发出多种实用设计计算办法。形成
系统的工程应用软件包,有一些创见的理论还在国外小水线面船发展中得到应用。在90年代初已
提出过450吨级潜水作业船等小水线面双体船方案建议,只是受经费的限制,并未正式展开实船
研制。

     1994年汕头大洋船舶工业总公司与中国船舶科学研究中心合作,采取市场经济模式,充分利
用已有科研技术储备,自筹资金,主动为用户提出800吨级小水线面双体型渤海油田交通艇方案,
并与当时海洋石油产业船队中采用的丹麦、日本的三用拖船等常规型中的优秀船舶做了船模水池
的性能效益对比试验分析,证明采用小水线面双体船型作交通艇性能优越,综合效益好。尽管一
时未获订货,却进一步验证了工程技术系统的有效性。

    1998年末汕头大洋船舶工业总公司在中国造船工程学会专家配合下开始向国家海关总署介绍
小水线面双体船特点及其在反走私斗争中能发挥的作用,得到有关领导和国内知名专家的支持,
国家海关总署确定订造2艘小水线面双体海关监管艇。经论证定为220吨级,并于1999年底签订建
造合同,要求在2000年完成建造。该艇试制不仅时间紧迫,经费有限,而且制约设计的条件较严,
如受深圳海关基地码头水深限制,吃水不能超过2.5米,根据任务性质要求在零航速与有航速时运
动性能都要平稳等,设计难度不小。为此,汕头大洋船舶工业总公司和中国船舶科学研究中心充
分利用已有工程技术系统,不断解决相应技术问题,并邀请国内有关专家参加论证和设计评审,
针对不同的方案,反复多次进行了优化设计计算和试验验证,又委托海军工程大学对结构强度进
行有限元计算验证,先后解决了双支柱船型的线型及主尺度优化,耐波性、快速性设计预报,采
用左右不对称外拱后支柱,潜体尾部流态调正,抗扭箱设计等关键技术;还处理了由于吃水限制,
潜体直径较小,而把主柴油机布置在上船体形成的加长型、大斜度、带折角的推进动力传动形式
与轴系统的难题;并且首次选用我国自行组装生产的德国MTU高速柴油机为主动力,协调了机桨
功率与操控的匹配性,提高全艇国产化程度;施工中严格控制船体和设备重量,保证全船重量、
重心符合设计要求。由于及时介决现场施工质量与技术协调,使该船于2000年3月30日正式开工后,
于10月27日下水。经过对接联调、系泊试验,出海试航,已于2001年4月3日交付使用。该艇在我
国为海关监管作业反走私斗争提供了高科技装备,为中国高性能新船型科学技术填补了空白,在
世界百吨级小水线面双体船结构上开创了采用钢和玻璃钢混合结构与材质的先例,体现出国产公
务作业船经济实用和耐碰撞特色。




“海关201”号胜利下水




汕头大洋船舶工业总公司和中国船舶科学研究中心合作
开发的中国首艘小水线面双体船主要构件在车间组装


    这期间,为在中国开拓民用小水线面船市场,美、日、德等外国开发建造民用小水线面船的
公司,都曾派人来华介绍其小水线面双体船技术,并在不同程度上向中国用户表示开放,也有与
中国造船界合作开拓中国及亚洲市场的初步意向。这都为中国推广应用及尽快掌握小水线面船最
先进技术提供了机遇,明显地推动了中国海事用户对小水线面船应用价值的认识。




美国洛克希德马丁公司介绍
小水线面双体船技术交流
德国A&R公司来汕头就小水
线面双体船进行技术介绍


    中国建造的首艘小水线面双体船被命名为“海关201”号海关监管艇。使命是在南海珠江口海
域执行海关监管作业,并可兼用执行交通、缉私任务。该艇为双支柱半潜小水线面双体船型,潜
体为变截面。采用双机、双桨、双舵、前后双鳍,高速柴油机驱动斜轴传递推进系统。钢质艇体
与玻璃钢上层建筑混合结构。单层连续甲板,甲板室带后平台。全船总长35.0米,水线长29.04米,
型宽13.3米,型深4 5米,片体中心间距10.3米,设计吃水2.5米,正常排水量227吨。艇员及工作人
员编制16名。在正常排水量,主机2100转/分。1120千瓦条件下,静水最高航速大于17.5节。可载
燃油13.0吨,滑油0.3吨,淡水14吨,续航力在巡航速14节为500海里,自持力为7昼夜。设计要求
稳性满足近海航区海船稳性三级。耐波性要求为6-7级风,有义波高2 .5米时,各航态有义横摇角
小于10°,有义纵摇角小于5°,横摇周期大于10秒。并要求保证一舱进水不沉性、灵活操纵性和良
好航向稳定性等。

    该艇配有2台国内组装生产的8V165TE9型(即MTU8V369TE9型)高速柴油机,每台最大功
率1120千瓦,转速2100/分,ZF/BW446型齿轮箱,减速比5 .04:1,带动定距螺旋桨2个。另配2
台美国康明斯100MXDGEA型柴油机发电机组,各为100千瓦、400伏、1500转/分。轴系为“斜轴-
折线”传动型式,即主机、联轴器、减速齿轮箱在上船体,通过在支柱的艏万向轴、艏中间轴传
动艉中间轴、艉万向轴到下潜体的推力轴及轴承、水平螺桨轴、螺旋桨。中间轴各长4 .56米,中
间轴倾斜角达16°,万向轴长各1 .22米,由于对轴承型式、数量、布置位置上采取了特殊设计,
保证了稳定可靠工作,又控制了振动与噪音。螺旋桨设计、功率预报以及实船试验证明:船、机、
轴、桨的配套是成功的。

    该艇在海上试航(参见图五),在浅水区(约7-10米水深),2级海情以上时,最高航速已
超过17节,静水水深20米时可达17.7节,航速的理论预报、模型试验、实船测试结果相符。在漂
泊零航速和各种工作航速条件下,耐波性达到设计要求,明显优于排水量相当甚至更大的常规船
艇。横摇周期13秒,纵摇周期8 .1秒。耐波性设计计算结果与模型水池试验结果表明,该艇运动
性能满足了使用技术要求;零航速及波高2 .5米/周期6.1秒条件下,迎浪与首斜浪时,有义横摇角
不超过5°-5 .5°,有义纵摇角不超过5.5°,垂向加速度0.07-0.179(从船中到船首);14节航速及
波高2 .5米/周期6 .1秒条件下,有义横摇角不超过6°,有义纵摇角不超过2 .5°。垂向加速度0 .06-
0 .015g。虽然笔者交付论文时,正式的实船耐波性试验尚未完成,但在海上试验期间已遭遇5级
海况,9级阵风,浪高3米,波浪越过驾驶台,仍能在1小时以上时间的保持平稳航行。在3-4级
海况下,先后已约有600人次乘坐出海,仅个别人次有短时间晕船现象,其它人都认为十分平稳
舒适。2001年4月份交船后在一次约有2米浪高的海上演示活动中参加配合保障的有汕头港务局
的拖船、汕头水产部门的渔政船、汕头海关的快速缉私艇,这三艘常规艇排水量与海关201号小
水线面艇基本相当,但当天摇摆都较大,约为±15-35°,因此在三艇上的不少参演人员都发生晕
船呕吐现象,唯有“海关201”号船上人员,因为摇摆始终小于±3°,无1人晕船,反而觉得当日海
情不足以考核其耐波性。   




“海关201”号海关监管艇试航



郑明少将


    该船造价与相当排水量的常规船差不多,比进口的同吨位小水线面双体船价格低几倍,而其
适于在复杂海情条件下作业的全海候、不晕船、宽敝布局等特性又远超过相当或更大排水量常规
船艇,使中国海事用户对这一新型船发生了极大的兴趣、南海、东海、渤海的潜在用户都纷纷派
专家来汕头参观考察,并表示相当满意。

海关201号监管艇工程的完成证明:

    1、 中国船舶科学研究中心建立的“小水线面船工程技术系统”在和汕头大洋船舶工业总公
司的实船设计建造的结合实践中,已达到了工程应用的要求,科技成果已成功转化为高科技产品,
并将逐步完善拓展,以满足不同用户的各种需要,为实现船舶高科技产业化创造有利条件。

    2、 中国已具备独立自主开发小水线面双体船的设计建造能力,且配套的机电设备、材料等
国产化程度高,从而将进入小水线面双体船全面开发的国家行列。

    3、 中国的造船界能从中国的港口及中、近海海域特点出发,在技术性能上满足用户严格的
使用要求,能控制合理造价,开发高技术附加值船形成鲜明的中国风格。同时创造了自主的技术
产权,为我国造船科技界赢得荣誉。

    4、 中国海关总署作为中国海事用户的典型代表,其远见卓识与果断决策,是诞生我国首制
小水线面双体船的前提条件。今后我国船舶研究、设计、建造单位仍将与本国的海事用户紧密配
合,通力协作,在开发与推广应用小水线面双体船上争取更大成果。

    目前中国交通航运系统的港监引水船、搜寻救生船、潜水作业船、海峡车客渡船,旅游系统
的海上观光游览船,海洋开发管理系统的海洋综合科学考察船、海事巡视船、环卫监管船,海洋
油气产业系统的近海油田服务船,交通倒班船、守护船,渔业水产系统的渔政海监船,海关系统
的监管船、快速缉私船等都开始考虑采用小水线面双体船型。有的已列入“十五”规划,正在认
真对国内外小水线面船技术状况进行调研。中国造船工程学会科技咨询工作委员会已明确将推广
开发和应用小水线面双体船做为近期重点工作,根据初步掌握的市场信息推出一份“潜在用户对
小水线面双体船系列的需求预测表”共有9种系列,其中,4种在25节以上,5种在20节以下,排
水量复盖100-3000吨,详见表5,可供国内外造船开发单位和海事用户单位参考,如能集中力量
针对市场逐型开发,将大有可为。希望提出指正,并加强相互联系。
捧场吧. 好歹中国在这方面不落后于世界。
扯完小水面双体后,继续扯 穿浪双体,这个就和022直接有亲密关系 了
穿浪双体船是在高速双体船的基础上发展起来的,是将小水线面和深V型船在波浪中的优良航行性能、双体船的结构形式及水翼船弧形支柱等优点复合在一起的产物,具有良好的适航性,而且继承了双体船宽甲板的特点。

穿浪双体船船型最早由澳大利亚国际双体船公司(INCAT)提出,第一艘试验艇“小恶魔”号于1983年建成,1989年建成了39米的“威尼斯王子号”横渡太平洋和印度洋取得成功,引起了国际航运界的注意。20世纪90年代先后建造了30多艘不同尺度的穿浪船投入营运

澳大利亚在这方面 是领先者,巨牛极的

美军海军陆战队与陆军 都 先后租用INCAT的船,一为HSV-X1,一为TSV-1X

HSV-X1采用4台涡轮喷气发动机为动力,每台发动机的功率略小于10000马力,舰艇总功率接近40000马力,最大速度接近40节。运载相同的装备和人员,HSV-X1要比相同大小的常规型舰艇快4倍。
该船原来用作新西兰库克海峡的渡船,称“顶点猫”号,后美国军方将其命名为HSV-X1(意即“高速船-试验1号”)“合资”号。该船采用铝制船体,载重系数极高,载重量与其自重相当,外表圆滑,吃水浅,采用模块化设计,人员少,可重组和缩放。2001年9月“合资”号进行了为期6周的重大改装,增加了直升机甲板、船艇跳板、用于收放刚性船体橡皮艇(RHIB)的龙门吊、可运载363人的居住设施、贮存和医疗设施、远程燃料箱和C4ISR(指挥、控制、通讯、计算机、情报、监视与侦察)室。


2001年,澳大利亚InCat公司与美国Bollinger造船厂结成战略联盟,利用Incat公司的穿浪双体船设计拓展美国军用和民用市场。2001年底,美军方授予这两家公司HSV-X1合同,进行各种海试和演示来评估穿浪双体船潜在能力。HSV-X1由美国政府从这两家公司租借.

针对“合资”号的不足,2003年6月美国海军和陆战队又与INCAT公司签署合同,租借一艘载重量和装卸能力更强的改进型高速船——HSV-2“快捷”(Swift,又译“褐雨燕”)号。
HSV—2航速64.8千米/小时,可运载350名武装人员,载重500吨,64.8千米/小时航速时续航力2037千米,37千米/小时则为7408千米,艇艉的起重机可收放12吨的小艇。它的使命是作为过渡的水雷战指挥和支援舰,促进模块化的水雷战新概念研究。

租借“合资”号一年后,美陆军TACOM于2002年11月14日在霍巴特接收了INCAT公司第一艘用作战区支援船的高速船——TSV-1X “先锋”号,并进行了先进概念技术验证{ACTD}。
  “先锋”号属该公司的“进化”10B型,全长97.22米,船体长92米,型宽26.6米,船体舷宽4.5米,满载时吃水3.43米,载员332人(设有40名船员的住舱,另有292个座位),甲板结构最大可承受轴重10吨的载荷,可载M1A2坦克,正常载油量19万升,远程载油量2×21万升。4台Ruston 2ORK270船用柴油机单台最大持续功率7.08兆瓦,4台Lips 120E喷水推进器可操纵和反推,载重700吨时航速70千米/小时,载重350盹时航速779千米/小时,还有3套液压动力组件。“海上动态”主动乘坐品质控制系统包括后部的主动减摇鳝和中央船体末端的折叠T型水翼,能最大限度地改善乘坐舒适性,回转式船幌跳板可靠上右舷的码头,也可直接向后,以便两栖车辆直接入水。另外,船上还可载淡水2×5000升,加装海水淡化器后每天可生产1.8万升淡水。设有两个海上逃生站,每个可供200人逃生。另有5个100人的救生役和2艘SOLAS RHIB小艇(装有22千瓦发动机)。


[美国《每日防务》2004年4月2日报道]    美国海军正在评估"褐雨燕"号穿浪双体船的性能和模块化任务组件,以便应用于未来的濒海战斗舰(LCS)。
    美国海军租借"褐雨燕"号为期5年。作为过渡性水雷战指挥与支援舰,"褐雨燕"号使用战术设备证明了高速、吃水浅、高机动性舰艇的价值,可在濒海区域内针对不同的海军行动使用不同的任务组件。
]]
strongp2 的回帖速度真快啊,长期泡论坛不闷啊
这个在做战舰好,还是做辅舰好呢?
我们的022算战斗舰只,但很小,听老大们说大了就不划算了.
双体船可用甲板面积大 可以拿来作协特殊用途~
《中国舰船研究》上也能忽悠到……:D
我国从1 998年起也通过引进技术开始建造双体穿浪船,第一艘是总长25米的“飞鹰“号,该船可在风力为7—8级、波高为2 6米海况下正常航行,旅客晕船率小于1 0%。满载服务航速达28节。比同尺度的常规双体船的耐波性有明显改善
2006.1

由中船重工七○一所设计的穿浪双体船“海峡号”近日在广州沙角试航,获得圆满成功。这是我国第一艘自行研制设计的具有完全自主知识产权的新型穿浪双体工作船。“海峡号”的成功研制,填补了我国穿浪双体船自主研制领域的空白。用户对“海峡号”给予了很高的评价。

  穿浪双体船是上世纪九十年代迅速崛起的一型高性能船,具有良好的快速性、耐波


   



性、操纵性和稳定性,其特有的宽敞甲板面积和装载容积特别适于客货和车辆运输,而且没有诸如水翼、气垫等复杂的附加装置,维护简单,使用方便,在近海高速客运、车客联运等领域得到迅速发展。

  中船重工七○一所瞄准高性能船新的制高点,对穿浪双体船技术进行攻关,针对关键技术进行系统研究,在总结国外技术的基础上展开自主创新研究,取得了重大突破,掌握了穿浪双体船的关键技术,承接并参与了“海峡号”穿浪双体工作船的设计试制工作。经过三年的艰苦努力,“海峡号”研制获得圆满成功,填补了我国穿浪双体船自主研制领域的空白,其快速性等综合性能优于采用国外技术的同类舰艇,充分证明了我国完全有能力开展穿浪双体船的自主研发设计工作,标志我国在该领域的研制达到国际先进水平,为穿浪双体船在中国的发展应用奠定了坚实的基础。
哪没忽悠呢?忽悠外人、忽悠自己人。。。
2006.1.8

国家交通部首批近海快速救助船中的“北海救201”,今天(8日)在广州交船。它是世界上首次应用了穿浪双体设计的专业救助船只,能够在恶劣海况下快速赶到救助现场。

  “北海救201”船长49。9米,船宽13。1米,采取的是穿浪型双体设计,即是高速双体船和小水线面船的复合船型,虽然吨位小但有很强的适航性和抗风能力,在风浪中可穿越大波浪;救助船有专用的救援舱,最多可容纳两百人(现场:这艘船还有完善的监测系统,夜间航行或搜索堕海人员,系统都可将救助现场的音频、视频信号传输回岸上和网上,实现救助现场直播)。“北海救201”监测报警系统和导航设备,设有喷水泵监测、卫星通讯站、雷达、自动操舵仪和红外夜视仪,在安全性、快速性和操控性上都比其它近海快速救助船先进。
中船重工加快高性能船舶产业化发展  
2007-04-11  


   


   


   


   


近日,中船重工在湖北武汉召开高性能船舶产业创新与发展工作会议。会议针对国际高性能船舶的发展趋势,确定以穿浪双体船和小水线面双体船为代表的高性能船舶及高技术船用配套系统和设备的研发作为集团公司当前和今后一个时期的发展重点之一,加快产业化发展步伐。
      中船重工副总经理吴强出席会议并强调,集团公司在高性能船舶基础研究、工程化设计、生产制造、配套等专业领域实力雄厚,而且做到了产、学、研、用的有机结合,发展高性能船舶及高技术船用配套系统和设备具有较强的优势。
      高性能船舶是以现代流体力学理论为基础,采用先进的推进、传动、控制技术和高新材料,具有高速度、高耐波性、高费效比的特点,广泛应用于水上客运、海洋监测、安全救助、海关缉私等领域。“十一五”期间,仅国内市场就将有上百艘的需求量,产值将达到数十亿元。目前我国使用的高性能船舶绝大多数从国外进口。
      近年来,为提高在高性能船舶领域的竞争力,中船重工发起成立了北京东远科技发展有限责任公司,完成了多艘穿浪双体船、小水线面双体船的设计,高新技术船用配套设备研发及系统集成,突破了国内中大型高速穿浪双体船设计技术、国内千吨级小水线面双体船的设计建造、国内兆瓦级交流电力推进系统集成技术等关键课题,取得了该领域8项专利,为占领高性能船舶市场奠定了基础。
      中船重工深圳远舟科技实业有限公司已承接9艘可进行直升机悬停作业和夜间搜寻救助的高性能全铝质穿浪型双体近海快速救助船,现已有3艘交付用户使用。
      我国首艘具有自主知识产权的1500吨级小水线面双体船今年将在武昌造船厂建成交船,我国最大型穿浪双体船也即将在该厂开工建造。
   
    来源: 《中船重工》
022                     的问题开始来了
穿朗双体船是个好东西,价格便宜量又足
穿浪双体船就这么点东西,写来写去都差不多。
这篇文章和俺《高性能船》课的结业论文就差不多。:D
可是看得好累呀~~~~~不多说了~~~顶
~~
一刀帖要顶:D
杨松林、张正满编的?:D
发图卡死:L 。。。。
占个位置看看!
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民用呢。。。。